Question

催化劑在生產、生活和科研中有著重要作用．實驗室用分解過氧化氫制氧氣，常用二氧化錳作催化劑．
【提出問題】其它物質能作過氧化氫分解的催化劑嗎？
【猜想】甲同學認為CuO、Fe₂O₃可以代替MnO₂，因為按物質的簡單分類，CuO、Fe₂O₃、MnO₂都屬于

氧化物

．
【設計實驗】甲同學按下面步驟進行實驗：
（1）在試管中加入5ml  5%的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管；
（2）用精密的天平準確稱量0、5g Fe₂O₃紅色粉末，并將其加入一試管中；
（3）在步驟（2）的試管中加入5ml  5%的過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管；
（4）待步驟（3）的試管中沒有氣泡后，進行“某一操作”將固體洗凈，干燥、稱量，得紅色固體的質量仍為0、5g．
【現象】甲同學觀察到步驟（1）中的現象為

帶火星的木條不復燃

步驟（3）中帶火星的木條復燃．
【反思】步驟（4）中“某一操作”為

過濾

乙同學認為步驟（4）后還應增加一個實驗請寫出該實驗的步驟和現象

將得到的Fe₂O₃再次加入過氧化氫溶液中，過氧化氫溶液能較快產生氧氣

．

Answer 1

分析：根據催化劑在反應中的特點，要想證明某種物質是催化劑，首先，加入這種物質前后反應速率是不是變化非常明顯，其次反應前后這種物質的化學性質、質量均不變；如果該物質加入后，化學反應速率發生了明顯改變，而自身在反應前后化學性質和質量都沒有改變，可證明該物質為此反應的催化劑．

解答：解：[猜想]CuO、Fe₂O₃、MnO₂三種物質均為兩種元素組成且含氧元素的氧化物；
[現象]常溫下5mL5%的H₂O₂溶液分解緩慢，放出的氧氣不足以使帶火星的木條復燃；甲同學觀察不到步驟①中伸入的帶火星木條的復燃；
[反思]為證明氧化鐵作為反應的催化劑，除以上檢驗加快反應速度外，還需要分離反應后剩余物中的氧化鐵，以測定其質量不變．由于反應后氧化鐵不溶于水故采用過濾的方式進行分離．
在確認質量不變時，還需要證明分離出來的固體氧化鐵的化學性質是否發生了改變，通常采取再利用其做一次相同的催化作用實驗；
故答案是：[猜想]氧化物；
[現象]帶火星的木條沒有復燃；
[反思]過濾；將得到的Fe₂O₃再次加入過氧化氫溶液中，過氧化氫溶液能較快產生氧氣

點評：此題考查了催化劑及催化作用的實驗驗證方法，利用實驗分別進行了催化劑特性的驗證，即化學反應前后催化劑質量沒有增減，化學性質不會改變．